Катализатор для изомеризации циклогексена

Катализатор для изомеризации циклогексена

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

п11 568455

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеют Соаетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.02.76 (21) 2318975/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 02.09.77 (51) М. Кл, - В 01J 21/04

В 01J 29(04

Государственный комитет

Совета Министров СССР до делам изобретений и открытий (53) УДК 66.097.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Комаров, Л. П. Ширинская, Л. H. Лосева, P. И. Бельская и HI. H. Бохан

Институт общей и неорганической химии АИ Белорусской ССР и Институт физико-органической химии АН Белорусской ССР (71) Заявители (54) КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ИЗОМЕРИЗАЦИИ ЦИКЛОГЕ

Изобретение относится к производству катализаторов для нефтехимического синтеза, в частности катализаторов для превращения цикленов.

Известен катализатор для изомеризации циклогексена, представляющий собой эрионит и его декатионированную форму (1).

Известен также катализатор для изомеризации — окись алюминия (2).

Бли>кайшим к предлагаемому является катализатор для изомеризации циклогексена, представляющий собой декатионированные и катионные формы цеолита У, в частности лантан-декатионированный цеолит Y (3).

Декатионированные и катионные формы цеолитных катализаторов имеют недостаточно высокую активность и селективность (выход метилциклопентана при 350 С не более

30 вес. %).

С целью повышения активности и селективности катализатора согласно изобретению катализатор дополнительно содержит окись алюминия при следующем содержании компонентов, вес. % лантан-декатионированный деалюминированный цеолит Y 10 — 30, окись алюминия остальное.

Катализатор получают осаждением гидроокиси алюминия из водного раствора его соли, в котором суспендирован LB-декатионированный деалюминированный цеолит, действием аммиака и последующим прокалпванпем осадка при 500 С.

11риготовление активной фазы катализатора — 1 а-декатионированного деалюминиро5 ванного цеолита У.

Воздушно-сухой порошкообразный цеолит

NaY с отношением $10 /А120з — — 4,4, содержащий около 23% воды, обрабатывают раствором щавелевой кислоты 0,25 н. концентрации

I0 в течение 2 ч при комнатной температуре и соотношении цеолита и раствора 1: 5. Проводят однократную обработку цеолита данным раствором до соотношения SiOg/А1 0 — — 5,1—

5,3. Затем цеолит помещают в воронку Бюх15 нера и промывают бидистиллятом до отрицательной реакции на анион СООН вЂ”. Na-деалюминированный цеолит просушивают при 110 С в сушильном шкафу, а затем подвергают ионному обмену. с раствором азотнокислого лантана 0,02 М концентрации в течение 4 ч при комнатной температуре и соотношении цеолита и раствора 1: 20. Проводят двукратную обработку цеолита данныи раствором. Степень замещения Na+ на 1 а+ " должна составлять не

25 менее 40 — 50%. Полученную 1 а-деалюмннированную форму цеолита, содер>кащую 1,3—

1,6 мг.экв/г 1.а+, обрабатывают раствором хлористого аммония 1 и. концентрации пз расчета 6 мл раствора на 1 г цеолита. Проводят

30 шестикратную обработку цеолита данным ра568455

Количество, вес. у

Общая конверсия, 0

Селективность по метилциклопентану, у, жидкие продукты крекинга метилциклопентан (мстилциклопентены) Катализатор циклогексан бензол

90у, А1,0,-1-10у 1.аНУ

83у, А1,0,+20у LaHY

70у, А1,0з+39уо 1 аН г

А1,0з

1.aH Y

79,0

77,3

80,9

76,6

37,7

7,1

7,8

11,3

2,5

31,9

3,7

4,3

3,7

Нет

10,1

7,0

2,9

Нет

12,7

93,1

96,4

98,8

79,1

86,4

61,3

71,8

77,7

23,3

31,8

4,1

3 створом. Остаточное содержание Na+ не должно превышать 0,3 — 0,4 мг экв/г. Цеолит помешают в воронку Бюхнера и промывают бидистиллятом до отрицательной реакции на ион хлора в фильтрате, просушивают при 110 С в сушильном шкафу, а затем разлагают ион аммония на воздухе при 550 С в течение 2 — 3 ч.

Пример 1. Катализатор, имеющий химический состав: 90% А120а+ 10% LaHY, готовят следующим образом.

К 10%-ному водному раствору нитрата алюминия (147,235 г А1 (ХОа) а 9Н О в 690 мл воды) добавляют при интенсивном перемешивании в виде водной суспензии 30%-ной концентрации 2,222 г декатионированного деалюминированного цеолита У, а затем осаждают гидроокись алюминия водным раствором аммиака (1: 1) до рН = 8 — 9.

После осаждения смесь цеолита с полученной гидроокисью алюминия перемешивают еще в течение 30 мин и оставляют на сутки на созревание. По истечении указанного срока смесь промывают бидистиллятом с добавлением нескольких капель аммиака (рН = 7—

8) до исчезновения в фильтрате ионов NO3— по дифениламину. Отфильтрованную и подсушенную на воздухе массу формуют в гранулы размером 2 — 3 мм, которые затем сушат 20 ч при комнатной температуре, 3 ч при 120 С и прокаливают 4 ч при 500"С.

Пример 2. Катализатор, имеющий химический состав: 80% А120а+ 20/с LaHY, готовят следующим образом.

К 10",с-ному водному раствору нитрата алюминия (147,235 г Al(NO3)3 9Н О в 690 мл воКатализатор по изобретению обладает значительно большей активностью и селективностью по сравнению с известными катализаторами. Выход метилциклопентана составляет

60 — 77 вес. %, тогда как на известных катализаторах не более 30 — 51 вес. % . Протекание реакции скелетной изомеризации на предлагаемом катализаторе не осложняется побочными реакциями. Выход циклогексана, бензола, продуктов крекинга и полимеризации не более 12 — 15 .

Формула изобретения

Катализатор для изомеризации циклогексена, содержащий лантан-декатионированный деалюминированный цеолит У, о т л и ч а ю4 ды) добавляют при интенсивном перемешивании в виде водной суспензии 30% -ной концентрации 5 r декатионированного деалюминированного цеолита У, а затем осаждают гидроокись алюминия водным раствором аммиака (1: 1) до рН = 8 — 9 и повторяют те же операции, что в примере 1.

Пример 3. Катализатор, имеющий химический состав: 70 /в А120а+ 30% LaHY, готовят следующим образом.

К 10%-ному водному раствору нитрата алюминия (147,235 г А1(ХОа)а 9НгО в 690 мл воды) добавляют при интенсивном перемешивании в виде водной суспензии 30%-ной концентрации 8,571 г декатионированного деалюминированного цеолита У, осаждают гидроокись алюминия водным раствором аммиака (1: 1) до pH = 8 — 9, затем повторяют те же операции, что в примере 1.

20 Катализатор испытывают в реакции изомеризации циклогексана при температуре 400 С, атмосферном давлении, объемной скорости

0,5 ч — . Перед началом опыта катализатор активируют в токе воздуха при температуре

25 опыта 2 — 3 ч. Продукты реакции анализируют газохроматографическим методом на

ЛХМ-8МД с использованием колонки, заполненной 25 -ным триэтиленгликолевым эфиром масляной кислоты на цеолите, а также по

30 ИК-спектрам характеристических полос метилциклопентана (метилциклопентенов) 534, 849, 1087 см.

Результаты испытания активности катализатора по изобретению в сравнении с извест35 ными катализаторами приведены в таблице. шийся тем, что, с целью повышения активности и селективности катализатора, он дополнительно содержит окись алюминия при следующем содержании компонентов, вес. %, 40 лантан-декатионированный деалюминированный цеолит Ъ 10 — 30, окись алюминия .остальное, Источники информации, принятые

45 во внимание при экспертизе

1. Всесоюзная конференция по механизму гетерогенно-каталитических реакций. М., 1974, с. 9 — 13, препринт доклада № 41, Харла= мов В, В. и др. «Исследование превращения

50 олефиновых углеводородов на катионных фор. мах цеолитов», 56)455

Составитель Н. Путова

Техред М. Семенов

Редактор Е. Хорина

Корректор Л. Брахнина

Заказ 1946/4 Изд. Ка 703 Тираж 947 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

2. Смирнова Н, В. и др. «Изомеризация циклогексана и циклогсксена на окиси алюминия», Кинетика и катализ, т. 14, вып. 6, 1973, с. 1465.

3. Кубасов А. А. и др. «Превращение циклогексана на декатионированных цеолитах У», Вестник Московского Университета, химия, Мв 4, 1970, с. 406.